Инновационная звездная карта объединила рассеянные скопления, которые ранее изучались по отдельности, позволив сравнить поведение звезд в разных частях Млечного Пути. Это масштабное исследование переменных звезд дает астрономам ценные инструменты для понимания их эволюции.
Рассеянные скопления служат для ученых естественными лабораториями, поскольку все их звезды образованы из одного материала и связаны гравитацией. Благодаря их сходству исследователи могут точнее изучать влияние таких факторов, как масса и возраст, на поведение звезд.
Новый взгляд на Вселенную
В центре исследования — переменные звезды, чья яркость меняется со временем. Анализируя эти колебания, ученые получают данные о внутренних процессах светил. Раньше скопления и переменные звезды изучали по отдельности, что оставляло пробелы в понимании их природы. Чтобы исправить это, Ричард Андерсон из Лаборатории стандартных свеч и расстояний EPFL и Эмили Хант из Института астрономии Макса Планка создали первую в своем роде звездную карту.
Они использовали данные миссии Gaia Европейского космического агентства, каталогизировав почти 35 000 переменных звезд в 1 200 рассеянных скоплениях. Эта карта поможет ученым изучать рождение, эволюцию и гибель звезд как в пределах их скоплений, так и в сравнении с другими звездами Галактики.
«Это научный прорыв, поскольку впервые большие выборки звездных скоплений и переменных звезд анализируются вместе», — говорит Андерсон. «Это создает синергию, так как два подхода дополняют друг друга».
Наблюдения спутника Gaia
Gaia фиксирует точные данные о положении, яркости и цвете звезд. Хотя команда сосредоточилась на скоплениях в пределах 6 500 световых лет для обеспечения высокого качества данных, спутник собрал информацию о более чем миллиарде звезд.
Исследователи сопоставили данные о скоплениях и переменных звездах, чтобы изучить их взаимосвязи. Сначала они соотнесли известные переменные звезды со скоплениями, затем проанализировали их яркость, расстояние и возраст. Такой масштабный анализ позволил выявить закономерности в поведении звезд по мере старения скоплений, что дает новое понимание их жизненных циклов.
Хотя Gaia завершил работу 27 марта, его данные продолжают приносить открытия. В ближайшие годы астрономы обработают и изучат информацию почти о 2 миллиардах звезд.
«Наша работа — это предвкушение того, что ждет нас с новыми релизами данных Gaia, которые революционизируют изучение звездных популяций через их переменность», — отмечает Андерсон.
Значимость звездной карты
Ученые выяснили, что переменные звезды встречаются часто: около 20% звезд в скоплениях меняют яркость. Молодые скопления демонстрируют более высокую изменчивость, тогда как в старых преобладают медленные циклы, похожие на солнечные. Важным открытием стало то, что определенные типы переменных звезд указывают на возраст всего скопления, упрощая его оценку без сложных моделей.
Каталог с данными о 35 000 переменных звезд теперь доступен для всех исследователей. Также команда подготовила диаграмму, показывающую распределение разных типов переменных звезд на диаграмме Герцшпрунга — Рассела, которая используется для отслеживания звездной эволюции.
«Мы сделаны из звездной пыли», — говорит Андерсон. «Понимание жизни звезд и физики, управляющей ими, важно для осознания наших истоков и места во Вселенной».